3D Printing Inconel 625 adalah paduan nikel-kromium-molibdenum yang dapat dicetak 3D menjadi komponen berkinerja tinggi untuk aplikasi yang menuntut. Panduan ini mencakup segala sesuatu tentang Inconel 625 untuk manufaktur aditif.
Gambaran umum tentang Pencetakan 3D dengan Inconel 625
Inconel 625 adalah pameran superalloy:
- Kekuatan dan kekerasan tinggi pada suhu tinggi
- Ketahanan korosi yang sangat baik
- Kemampuan las dan kemampuan kerja yang baik
- Ketahanan oksidasi dan creep
Sifat-sifat utama membuatnya cocok untuk pencetakan 3D geometri yang rumit dengan menggunakan serbuk:
- Tersedia untuk proses pencetakan utama: DMLS, SLM, Pengaliran Pengikat
- Kemampuan untuk mencetak overhang dan saluran internal
- Keakuratan dimensi dan hasil akhir permukaan yang baik
- Komponen dengan kepadatan tinggi dengan struktur mikro yang halus
- Sifat yang sebanding dengan atau melebihi cor dan tempa
- Pengurangan limbah dibandingkan dengan teknik subtraktif
Kombinasi kekuatan, keuletan, dan ketahanan korosi dari Inconel 625 memungkinkan komponen cetak yang ringan dan berkinerja tinggi di seluruh industri.
Komposisi Inconel 625
Komposisi khas paduan Inconel 625:
- Nikel - 58%
- Kromium - 20-23%
- Molibdenum - 8-10%
- Besi - maks 5%
- Niobium - 3-4%
- Jumlah jejak C, Si, P, S
Unsur-unsur paduan utama seperti kromium, molibdenum, dan niobium memberikan ketahanan oksidasi pada suhu tinggi, kekerasan ekstra, dan penguatan curah hujan. Komposisi dapat disesuaikan berdasarkan persyaratan aplikasi.
Properti Utama Inconel 625
Properti Inconel 625:
- Kepadatan - 8,44 g/cm3
- Titik leleh - 1300 ° C
- Kekuatan tarik - 760-1380 MPa
- Kekuatan luluh - 550 MPa
- Perpanjangan - 50%
- Modulus elastisitas - 200-217 GPa
- Konduktivitas termal - 9,8 W/m-K
- Koefisien ekspansi termal - 12,8 x 10-6 m/m°C
Keseimbangan antara kekuatan tinggi, keuletan, ketahanan terhadap korosi, dan sifat stabil pada suhu tinggi membuat superalloy ini berguna untuk aplikasi yang berat.
Bubuk Inconel 625 untuk Pencetakan 3D
Karakteristik utama bubuk Inconel 625 untuk pembuatan aditif:
Properti Bubuk Inconel 625
- Bentuk partikel - Sebagian besar berbentuk bulat
- Ukuran partikel - 15-45 mikron
- Kepadatan yang tampak - 4 g/cm3
- Kemampuan mengalir - Sedikit kohesif
- Kemurnian - Nikel + elemen paduan lainnya> 99,5%
- Kandungan oksigen - <500 ppm
Morfologi bulat dan distribusi ukuran partikel yang terkendali memungkinkan penyebaran bubuk yang mulus selama pencetakan. Kemurnian tinggi meminimalkan cacat.
Metode untuk Pencetakan 3D Inconel 625
Proses manufaktur aditif populer yang cocok untuk Inconel 625 meliputi:
Metode Pencetakan 3D untuk Inconel 625
| Metode | Deskripsi |
|---|---|
| DMLS | Menggunakan laser untuk memadukan bubuk logam |
| SLM | Peleburan bubuk dengan laser selektif |
| Pengaliran pengikat | Mengikat bubuk dengan bahan cair |
| LENSA | Pembentukan jaring yang direkayasa dengan laser |
| EBM | Berkas elektron yang meleleh dalam ruang hampa |
DMLS dan SLM menawarkan akurasi dan hasil akhir permukaan yang tinggi. Pengaliran pengikat lebih ekonomis. EBM dan LENSA membuat komponen bentuk hampir bersih yang lebih besar. Parameter harus dioptimalkan untuk setiap proses.
Aplikasi Bagian Inconel 625 yang Dicetak 3D
Industri yang menggunakan komponen Inconel 625 yang diproduksi secara aditif:
Aplikasi Inconel 625 Cetak 3D
| Industri | Aplikasi |
|---|---|
| Dirgantara | Bilah turbin, pembakar, nozel |
| Minyak dan gas | Katup, bagian kepala sumur yang terpapar gas asam |
| Pembangkit listrik | Tabung penukar panas, poros pompa |
| Otomotif | Roda turbocharger, komponen knalpot |
| Pemrosesan kimia | Bagian penanganan cairan yang tahan korosi |
Kegunaan lainnya termasuk pelindung panas, cetakan tekan, reaktor nuklir, peralatan olahraga, dan implan biomedis yang memanfaatkan kekuatan, keuletan, dan biokompatibilitas.
Manfaat Pencetakan 3D Inconel 625
Keuntungan utama dari manufaktur aditif dengan Inconel 625:
Manfaat Pencetakan 3D Inconel 625
- Kemampuan untuk menghasilkan geometri yang kompleks dan dioptimalkan
- Waktu tunggu yang lebih singkat dan biaya yang lebih rendah dibandingkan pemesinan
- Berat yang berkurang karena optimalisasi topologi
- Lebih sedikit limbah dibandingkan dengan teknik subtraktif
- Sifat material yang unggul dibandingkan pengecoran
- Tidak perlu perkakas atau cetakan yang mahal
- Konsolidasi sub-rakitan menjadi satu bagian
- Kustomisasi dan pembuatan prototipe cepat
Pencetakan 3D mengatasi keterbatasan fabrikasi tradisional untuk memproduksi komponen Inconel berkinerja tinggi.
Keterbatasan Pencetakan Inconel 625
Tantangan Dengan Pencetakan 3D Inconel 625
- Biaya tinggi bubuk Inconel 625
- Kebutuhan gas inert selama pencetakan
- Kesulitan dalam melepas struktur pendukung
- Pasca-pemrosesan mungkin diperlukan untuk menghilangkan stres
- Pengujian yang diperlukan untuk memenuhi syarat komponen yang dicetak
- Keuletan yang lebih rendah dari Inconel 625 yang ditempa
- Terbatasnya jumlah pemasok yang memenuhi syarat
- Bagian besar dibatasi oleh volume pembuatan printer.
Penyempurnaan proses dan kualifikasi akan memperluas adopsi komponen Inconel 625 yang diproduksi secara aditif untuk aplikasi yang sangat penting.
Pemasok Bubuk Inconel 625 untuk Pencetakan 3D
Pemasok terkemuka bubuk Inconel 625 untuk AM termasuk:
Pemasok Bubuk Inconel 625
| Perusahaan | Lokasi |
|---|---|
| Sandvik | Jerman |
| Praxair | AMERIKA SERIKAT |
| Aditif Tukang Kayu | AMERIKA SERIKAT |
| AP&C | Kanada |
| Solusi SLM | Jerman |
| Teknologi LPW | INGGRIS |
Perusahaan-perusahaan ini memproduksi bubuk Inconel 625 menggunakan atomisasi gas inert dan secara ketat mengontrol distribusi ukuran partikel, morfologi, kandungan oksigen, dan atribut kualitas lainnya.
Analisis Biaya Material Inconel 625
Biaya Bubuk Inconel 625
| Kuantitas | Harga per kg |
|---|---|
| 1-10 kg | $100-150 |
| 10-50 kg | $80-120 |
| > 50 kg | $50-100 |
Biaya lebih tinggi dari bubuk baja tahan karat tetapi lebih rendah dari paduan reaktif seperti titanium. Berlaku diskon untuk pemesanan dalam jumlah besar. Biaya suku cadang juga tergantung pada geometri produk dan tingkat pembuatan.
Analisis Komparatif Inconel 625
Perbandingan Inconel 625 dengan Baja Tahan Karat dan Kobalt Chrome
| Paduan | Inconel 625 | Baja Tahan Karat 316L | Paduan CoCr |
|---|---|---|---|
| Kepadatan (g/cm3) | 8.4 | 8.0 | 8.3 |
| Kekuatan Tarik (MPa) | 1035 | 515 | 655 |
| Titik Leleh (°C) | 1300 | 1370 | 1290 |
| Ketahanan Korosi | Luar biasa | Bagus. | Adil |
| Biaya | Tinggi | Rendah | Sedang |
| Kemampuan cetak | Adil | Luar biasa | Bagus. |
Inconel 625 menawarkan kinerja suhu tinggi terbaik tetapi memiliki biaya material yang lebih tinggi. Baja tahan karat lebih mudah dicetak dan lebih murah. Kobalt chrome memberikan keseimbangan untuk penggunaan gigi dan medis.
Pertanyaan Umum
T: Berapa ukuran partikel yang optimal untuk pencetakan 3D Inconel 625?
J: Kisaran ukuran partikel 15-45 mikron direkomendasikan, dengan morfologi bulat dan distribusi yang rapat untuk kemampuan mengalir yang optimal dan densitas kemasan yang tinggi selama pencetakan.
T: Proses pencetakan mana yang paling sesuai untuk Inconel 625?
J: DMLS dan SLM yang menggunakan laser bertenaga tinggi memberikan akurasi, densitas, dan hasil akhir permukaan yang terbaik. Pengaliran pengikat menawarkan kecepatan pembuatan yang lebih cepat tetapi lebih rendah secara mekanis.
T: Apakah Inconel 625 memerlukan perlakuan panas setelah pencetakan 3D?
J: Ya, siklus perlakuan panas anil solusi dan penuaan sering dilakukan untuk meringankan tekanan dan mencapai keuletan, kekuatan, dan sifat mekanis lainnya yang optimal.
T: Industri apa yang paling banyak menggunakan Inconel 625 cetak 3D?
J: Dirgantara adalah pengadopsi terbesar untuk komponen pembakaran. Minyak dan gas, pembangkit listrik, otomotif, dan pemrosesan kimia juga memanfaatkan Inconel 625 yang dicetak 3D.
T: Apakah memungkinkan untuk mencetak komponen Inconel 625 yang bergradasi secara fungsional secara 3D?
J: Ya, metode kontrol voxel memungkinkan komposisi dan mikrostruktur yang terus bervariasi dalam satu bagian yang dicetak melalui pencampuran serbuk yang tepat dan modulasi laser.
T: Apakah Inconel 625 memerlukan pengepresan isostatik panas setelah pembuatan aditif?
J: Meskipun HIP dapat menghilangkan rongga internal dan meningkatkan ketahanan terhadap kelelahan, namun, penyempurnaan proses baru-baru ini memungkinkan densitas penuh dicapai selama pencetakan untuk sebagian besar aplikasi.
T: Proses finishing apa yang digunakan pada Inconel 625 yang dicetak?
J: Komponen yang dicetak sering mengalami penjatuhan abrasif, shot peening, penggerindaan, dan pemolesan untuk menghaluskan permukaan dan melepaskan penyangga. Pengepresan isostatik panas juga dapat diterapkan.
T: Apakah sifat material Inconel 625 cetak 3D sebanding dengan tempa?
J: Inconel 625 yang dicetak dan diproses dengan benar dapat menyamai dan bahkan melebihi kekuatan tarik, keuletan, ketangguhan patah, dan sifat-sifat lain dari paduan tempa yang diproses secara konvensional.
T: Pertimbangan desain apa yang berlaku untuk suku cadang Inconel 625 AM?
J: Fitur yang halus memerlukan dinding yang lebih tebal. Desain harus menghindari overhang, meminimalkan penyangga, dan memperhitungkan tekanan termal. Modul dapat digabungkan menjadi komponen monolitik.
